Estudio de la reactividad del 5-hidroximetilfurfural con hidrógeno en presencia de catalizadores soportados de metales de transición en medio acuoso

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dc.contributor.advisorMartínez Rey, Ramiro
dc.contributor.advisorHoyos Marín, Luis Javier
dc.contributor.authorDuarte Duarte, Diana Paola
dc.contributor.evaluatorLucio Ortiz, Carlos Javier
dc.contributor.evaluatorPinzón Cárdenas, María Helena
dc.contributor.evaluatorNiño Gómez, Martha Eugenia
dc.contributor.evaluatorMartínez Ortega, Fernando
dc.contributor.evaluatorMaradei García, María Paola
dc.date.accessioned2022-04-01T05:16:51Z
dc.date.available2022-04-01T05:16:51Z
dc.date.created2016
dc.date.issued2016
dc.description.abstractNuevas políticas para la protección del medio ambiente y la sostenibilidad económica han llevado al desarrollo e implementación de tecnologías para la producción de combustibles y químicos a partir de recursos renovables. Una ruta para la producción de biocombustibles y químicos es a través del 5-hidroximetilfurfural (HMF) derivado a partir de la conversión catalítica de biomasa. La hidrodesoxigenación es un proceso idóneo para convertir HMF en productos de valor agregado. En este trabajo, la hidrodesoxigenación del HMF se estudió en la presencia de catalizadores soportados en sílice y en alúmina en medio acuoso. El efecto de metales tales como Ni, Pd, Cu y Ru se evaluó en la conversión del HMF. La actividad catalítica fue evaluada en un reactor de flujo descendente en vista de una posible aplicación a un proceso de biorefinería a gran escala. Una variedad de compuestos valiosos fue obtenida dependiendo de la naturaleza del metal depositado en el soporte. Los catalizadores de Ni, Pd y Ru soportados favorecieron principalmente la reacción de descarbonilación del grupo carbonilo del HMF, mientras que reacciones de hidrogenólisis y ciclización fueron observadas sobre los catalizadores de Cu soportados. Además, los catalizadores de Pd soportados fueron bastante selectivos a hidrogenar el anillo furano, especialmente a altas temperaturas. Los catalizadores basados en alúmina promovieron las reacciones de hidrogenólisis, hidrogenación del anillo y apertura del anillo del HMF comparado a los catalizadores basados en sílice. Además, catalizadores de Ni-Cu soportados en alúmina fueron también estudiados con el fin de mejorar los rendimientos hacia productos de hidrogenólisis. El catalizador CuNi/A-CoImp exhibió el mejor rendimiento para la hidrogenólisis del HMF a 155 °C y 0.41 MPa.
dc.description.abstractenglishNew policies for environmental protection and economic sustainability have led to the development and implementation of technologies for production of fuels and chemicals from renewable resources. One route for producing biofuels and chemicals is through 5-hydroxymethylfurfural (HMF) derived from catalytic conversion of biomass. Hydrodeoxygenation of HMF is a suitable process to convert it into added-value products. In this work, hydrodeoxygenation of HMF was studied in the presence of silica- and alumina-supported catalysts in aqueous medium. The effect of metals such as Ni, Pd, Cu and Ru was evaluated in the conversion of HMF. The catalytic activity was evaluated in a downflow reactor in view of a possible application to a large scale biorefinery process. A variety of valuable compounds was obtained depending on the nature of the metal deposited on the support. The Ni-, Pd- and Ru-supported catalysts favored mainly the decarbonylation reaction of the HMF carbonyl group, whereas hydrogenolysis and cyclization reactions were observed on the Cu-supported catalysts. In addition, the Pd-supported catalysts were quite selective to hydrogenate the furan ring, especially at high temperatures. Alumina-based catalysts promoted the hydrogenolysis, ring-hydrogenation and ring-opening reactions on HMF as compared to the silica-based catalysts. Furthermore, alumina-supported Ni-Cu catalysts were also studied with the aim of improving the yield toward hydrogenolysis products. CuNi/A-CoImp catalyst exhibited the best performance for hydrogenolysis of HMF at 155 °C and 0.41 MPa.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001350414
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0040-4844
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9616
dc.language.isoeng
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject5-hidroximetilfurfural
dc.subjectHidrodesoxigenación
dc.subjectDescarbonilación
dc.subjectMetales de transición
dc.subjectAlúmina
dc.subjectSílice
dc.subject.keyword5-hydroxymethylfurfural
dc.subject.keywordHydrodeoxygenation
dc.subject.keywordDecarbonylation
dc.subject.keywordTransition Metals
dc.subject.keywordAlumina
dc.subject.keywordSilica
dc.titleEstudio de la reactividad del 5-hidroximetilfurfural con hidrógeno en presencia de catalizadores soportados de metales de transición en medio acuoso
dc.title.englishStudy of the reactivity of 5-hydroxymethylfurfural with hydrogen in the presence of supported transition metal catalysts in aqueous medium
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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